Способ тотального облучения кожи пациента

 

Способ относится к медицинской радиологии, в частности к технологии облучения пациентов при специальных методах лучевой терапии с применением радиационных полей, охватывающих всю кожу пациента. Способ тотального облучения кожи пациента электронами заключается в том, что между источником электронов и пациентом устанавливают рассеивающую и поглощающую пластину из тканеэквивалентного материала толщиной Z, см, определяемой по формуле Z= (A-B)/[0,3(F-C)] , где А - требуемый размер поля облучения, см; В - максимально возможный размер поля облучения для источника электронов на поверхности пациента; F - расстояние источник электронов - поверхность пациента, см; С - расстояние от источника до рассеивающей пластины, см; 0,3 - численный коэффициент; а пациента накрывают эластичным тканеэквивалентным материалом толщиной Y(cm), определяемой как Y=0,6+0,5D, где D - глубина проникновения патологического процесса у пациента, см; 0,6 и 0,5 - численные коэффициенты. Способ позволяет обеспечить равномерное облучение кожи пациента при тотальном облучении лучами электронов.

Изобретение относится к медицине, точнее к радиологии, и может найти применение в лучевой терапии онкологических больных.

Тотальное облучение поверхности тела пациента при лучевой терапии является часто используемым методом лечения при распространенных злокачественных лимфомах кожи. Главной физико-технической задачей тотального облучения является получение в поверхностном слое пациента заданной толщины равномерного распределения поглощенной дозы.

Существующие в настоящее время способы тотального облучения поверхности тела пациента ионизирующим излучением основаны на использовании неподвижных источников излучения и больших расстояний от источника излучения до пациента (400-500 см), что делает возможным получение полей облучения, соизмеримых с ростом пациента, или используют движущуюся с заданной скоростью под пучком излучения тележку с пациентом.

Известен способ тотального облучения поверхности тела пациента с расстояния 400 см, когда пациент сидит на специальном стуле и облучается латерально с двух сторон.

Этот способ невозможно применять в процедурных помещениях стандартных размеров и не обеспечивает достаточной равномерности облучения кожи из-за разноудаленности различных частей тела пациента от источника излучения [The Radiotherapy of Malignant Disease, Springer- Ver., 1985, p. 365].

Известен также способ тотального облучения с использованием стационарно расположенного излучателя с вертикальным пучком излучения и движущимся лечебным столом-тележкой с пациентом для охвата пучком излучения всего тела пациента [The Radiotherapy of Malignant Disease, Springer-Ver., 1985, p. 369]. Этот способ заключается в использовании специальной тележки на рельсовом ходу, на которую укладывается пациент. Тележка движется с заданной скоростью под вертикальным пучком ионизирующего излучения от неподвижного источника таким образом, что пучком излучения охватывается все тело. Облучение проводится с двух сторон путем переворачивания тела пациента. Этот способ позволяет обеспечить необходимую равномерность распределения поглощенной дозы в теле пациента и небольшое время процедуры.

Однако необходимость использования специального устройства - тележки на рельсовом ходу в процедурном помещении не позволяет использовать последнее для других видов лучевой терапии, например стандартных методов лучевой терапии. Способ позволяет получить распределение поглощенной дозы по телу пациента с неравномерностью +/-10%.

Таким образом, известные способы тотального облучения поверхности тела пациента отличаются необходимостью использования специального процедурного помещения с источником ионизирующего излучения именно для тотального облучения пациентов, причем значительно больших размеров, чем для обычной лучевой терапии, или установки дополнительного сложного оборудования в виде тележки-каталки. Это практически не позволяет проводить тотальное облучение в стандартных помещениях для лучевой терапии, сокращая тем самым возможности лучевой терапии, или конструировать процедурные помещения с источником ионизирующего излучения специально только для тотального облучения, что экономически невыгодно. Кроме того, все указанные способы обладают еще одним общим существенным недостатком - недооблучением поверхности кожи за счет специфичного для электронов создания максимума дозы на глубине 0,5-3,0 см.

Технической задачей настоящего изобретения является создание пригодного для широкого клинического использования, обеспечивающего равномерное облучение поверхности пациента, тотального облучения пучком электронов.

Известен способ, связанный с использованием для пациентов трех или четырех полей облучения с фронтальной стороны и такого же количества полей облучения со спины пациента, реализуемых путем ступенчатого передвижения пациента под источником излучения, используется при тотальном или субтотальном облучении тела пациента проникающим гамма-излучением [Виноградов В.М., Субтотальное облучение онкологических больных, Методические рекомендации, МАПО, С-Пб, 1993 г.].

В связи с тем, что в этом случае имеет место образование зон переоблучения или недооблучения в области стыковки полей из-за большого градиента спада дозы на краях полей облучения, необходимость использования большого количества полей облучения из-за малаго размера последних и невозможность облучения непосредственно поверхностных тканей, это не позволяет использовать данный способ при тотальном облучении поверхности пациента электронами.

В связи с этим задача настоящего изобретения решается тем, что между источником электронов и пациентом устанавливают рассеивающую и поглощающую пластину из тканеэквивалентного материала, толщиной Z, см, определяемой по формуле Z=(A-B)/(0,3(F-C)) где А - требуемый размер поля облучения, см; В - максимально возможный размер поля облучения для источника электронов на поверхности пациента; F - расстояние от источника электронов до поверхности пациента, см; С - расстояние от источника до рассеивающей пластины, см; 0,3 - численный коэффициент; а пациента накрывают эластичным тканеэквивалентным материалом толщиной Y(cm), определяемой как Y=0,6+0,5 D где D - глубина проникновения патологического процесса у пациента, см;
0,6 и 0,5 - численные коэффициенты.

Предлагаемая в изобретении установка между источником электронов и пациентом рассеивающей и поглощающей пластины из тканеэквивалентного материала, толщиной Z, см, позволяет расширить поле облучения до требуемых размеров и уменьшает вероятность переоблучения или недооблучения отдельных частей тела пациента за счет уменьшения градиента дозы на границах поля облучения. Расположение над пациентом эластичного тканеэквивалентного материала толщиной Y(cm) позволяет облучать непосредственно только поверхностные ткани пациента непосредственно от поверхности кожи до заданной глубины проникновения патологического процесса. Это подтверждено нами на основе предварительно проведенных фантомных дозиметрических экспериментов с измерением поглощенной дозы на различных глубинах непосредственно от поверхности фантома.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Для проведения сеанса лучевой терапии, например, пациента "К", ростом 180 см, передне-задним размером 25 см и проникновением патологического очага на глубину 2 см укладывают под вертикальным пучком стандартного источника электронов, например линейного ускорителя ЛУЭР-20М или SL-20 (расстояние от источника до пола составляет 160 см), в положении "на спине" таким образом, что центр пучка излучения проходит через середину верхней части пациента. При этом расстояние от источника до поверхности пациента составляет для данного пациента 145 см. Устанавливают максимально возможный для данного источника электронов размер поля облучения - 60•60 см на указанном расстоянии. Над пациентом на расстоянии 55 см от источника устанавливают рассеивающую и поглощающую пластину толщиной Z(cm), рассчитываемую по формуле
Z=(A-B)/(0,3(F-C))
где А - требуемый размер поля облучения, в данном случае - половина роста пациента - 90 см;
В - максимально возможный размер поля облучения для источника электронов на поверхности пациента 60 см;
F - расстояние от источника электронов до поверхности пациента, равное в данном случае 145 см;
С - расстояние от источника до рассеивающей пластины, составляющее 55 см.

Требуемая толщина пластины составляет
Z=(90-60)/(0,3(145-55))=1,1(см)
Затем пациента накрывают эластичным тканеэквивалентным материалом толщиной Y(cm), определяемой как
Y=0,6+0,5 D
где D - глубина проникновения патологического процесса у пациента, см;
0,6 и 0,5 - численные коэффициенты.

Требуемая толщина материала составляет при глубине патологии 2 см
Y=0,6+0,5•2,0=1,6 см
Энергию электронов Е (МэВ), генерируемую источником, выбирают из общепринятых положений [Первичная дозиметрическая информация и методы ее получения применительно к ускорителям ЛУЭВ-15М1, Методические рекомендации, ЦНИРРИ, Ленинград, 1983 г.] по соотношению
Е=2(Z+Y+D)=2(1,1+1,6+2,0)=9,4 МэВ
Производят облучение в требуемой дозе. Затем аналогично облучается нижняя часть тела.

После этого пациент переворачивается в положение "на животе" и процедура повторяется. Контрольные дозиметрические измерения поверхностных поглощенных доз на коже пациента показало равномерность распределения дозы по всей поверхности тела +/-7%.

Предлагаемый способ по сравнению с известными имеет ряд существенных преимуществ:
1. Способ позволяет проводить тотальное облучение поверхности тела пациента в любом стандартном помещении для лучевой терапии с источником электронов, в то время как другие известные требуют помещений больших размеров или специального оборудования в виде стола-тележки.

2. Способ позволяет проводить тотальное облучение непосредственно от поверхности кожи до заданной глубины проникновения патологического очага.

3. Способ исключает возможность возникновения зон переоблучения или недооблучения при расширении размера поля облучения до двух раз.

Способ разработан в Центральном научно-исследовательском рентгенорадиологическом институте Минздрава РФ и прошел апробацию у 4-х пациентов с множественными лимфимами кожи. Во всех случаях достигнут положительный результат в виде стабилизации процесса.

Формула изобретения

Способ тотального облучения поверхности тела пациента электронами, отличающийся тем, что между источником электронов и пациентом устанавливают рассеивающую и поглощающую пластину из тканеэквивалентного материала толщиной Z, см, определяемой по формуле
Z= (A-B)/[0,3(F-C)] ,
где А - требуемый размер поля облучения, см;
В - максимально возможный размер поля облучения для источника электронов - на поверхности пациента;
F - расстояние источник электронов-поверхность пациента, см;
С - расстояние от источника до рассеивающей пластины, см;
0,3 - численный коэффициент,
а пациента накрывают эластичным тканеэквивалентным материалом толщиной Y, cм, определяемой как
Y= 0,6+0,5D,
где D - глубина проникновения патологического процесса у пациента, см;
0,6 и 0,5 - численные коэффициенты.